2020-2021学年高三物理一轮复习综合训练 电磁感应

20202021学年高三物理一轮复习综合训练电磁感应

1.如图所示，同在一个平面内的彼此绝缘的两个圆环48,大圆环A中通

有方向如图所示的电流/,小圆环3的一半面积在A环内、一半面积在A

环外，则下列说法正确的是（）

A.穿过小圆环B的磁通量为0

B.穿过小圆环8的磁通量不为0,且磁通量指向纸面内

C.穿过小圆环B的磁通量不为0,且磁通量指向纸面外

D.以上判断均错误

2.在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示。有

一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、

方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到

磁场最强的某点，记为②在。点附近的地面上，找到与。点磁感应强

度相同的若干点，将这些点连成直线即；③在地面上过。点垂直于所的

直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°的/人。两点，测得氏c・两点距离

为L。由此可确定金属管线（）

水平地面

金属管线

A.平行于EF,深度为?B.平行于EF,深度为L

C.垂直于EF,深度为。D.垂直于EF,深度为L

3.根据电磁理论，半径为R、电流为/的环形电流中心处的磁感应强度大

八、B=4,其中人为已知常量。如图所示，一半径为r,匝数为N的线圈,

线圈未通电流时，加水平且平行于线圈平面、大小为小的匀强磁场，线圈

中心。处水平放置一可自由转动的小磁针，不考虑地磁场，给线圈通上待

测电流后，小磁针水平偏转了a角。则（）

A.待测电流在中心0处产生的磁感应强度B°=Bsina

B.待测电流的大小。=需tana

kN

C.仅改变电流方向，小磁针转向不会变化

D.仅改变电流大小可以使小磁针垂直于线圈平面

4.雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发

射电磁波脉冲，当电磁波脉冲遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接

收到反射回来的电磁波脉冲时一，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某

防空雷达发射的电磁波频率/=3xlO4MHz,如果雷达监视屏上显示某次发射

和接收的尖形波如图所示（相邻刻线间表示的时间间隔为10x10%）,则

被监视的目标到雷达的距离以及该雷达发出的电磁波的波长分别为（）

A.30km,0.10mB.15km,1.0cmC.30km,1.0mD.15km,10m

5.如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，&c为与A在同一平面

内的两同心圆，外&分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下列判断正确

的是（）

A.穿过&c两圆面的磁通量方向是垂直纸面向外

B.穿过8、C两圆面的磁通量方向是垂直纸面向里

C.①B=R

D.纵</

6.如图所示，闭合导线框平行磁场方向放置，下列说法正确的是（）

A.只要闭合导线框在磁场中做切割磁感线运动，线框中就会产生感应电流

B.只要闭合导线框处于变化的磁场中，线框中就会产生感应电流

C.图中的矩形导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应

电流

D.图中的闭合导线框绕其对称轴。。，在磁场中转动，当穿过线框内的磁通

量为零时，线框中仍然有感应电流产生

7.地球是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为3x10-5~5X10TT,

有些生物体内含有微量强磁性物质。研究表明：鸽子正是利用体内所含有

的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向。如果在鸽子的

身上绑一块磁体材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则（）

A.鸽子仍能辨别方向B.鸽子更容易辨别方

向

C.鸽子会迷失方向D.不能确定鸽子是否

会迷失方向

8.下列说法不正确的是（）

A.只有温度高的物体才会有热辐射

B.黑体可以向外界辐射能量

C.黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射

D.普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实

验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元

9.关于磁感线，下列说法中正确的是（）

A.磁感线是真实存在的

B.磁感线切线方向可以表示磁感应强度的方向

C.磁感线一定是直线

D.沿着磁感线方向，磁感应强度越来越小

10.如图所示，当闭合开关S后，螺线管上方A点的磁感应强度方向为（）

A.向右B.向左

C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外

11.下列说法中正确的是（）

A.穿过某一个面的磁通量为零，该处磁感强度也为零

B.穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感强度也越大

C.穿过垂直于磁感强度方向的某面积的磁感线条数等于磁感强度

D.当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零

12.如图所示，通入恒定电流的直导线右边有一个矩形线框，线框平面与

直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量

将（）

A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定

13.下列现象中，属于电磁感应现象的是（）

A.电流周围产生磁场

B.磁场对电流产生力的作用

C.变化的磁场使闭合导体中产生感应电流

D.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化而带磁性

14.在电磁波中，频率不同的电磁波具有不同的特性，真空中，红外线、

紫外线和x射线的波长由长到短排列顺序正确的是（）

A.X射线、紫外线、红外线B.X射线、红外线、紫外线

C.红外线、紫外线、x射线D.紫外线、红外线、x射线

15.关于电磁波，下列说法错误的是（）

A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关

B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波

C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度方向和磁感应强度

方向均垂直

D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆

传输

16.红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状

况。地球大气中的水汽（凡。）、二氧化碳（co?）能强烈吸收某些波长范

围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通

过大气层被遥感卫星接收。图甲和图乙分别为水汽和二氧化碳对某一波段

不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够

接收到的波长范围为（）

135791113\/|im

图乙

A.2.5:3.5pmB.4：4.5pmC.5：7pmD.8：1311m

17.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石

磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周

围地磁场的分布示意如图.结合上述材料，下列说法正确的是（）

A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合

B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近

C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D.在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的北极

18.如图所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力方的作用发生偏转,

以下说法正确的是（）

。+

A.这个力方是通过磁场产生的

B.这个力厂没有反作用力

C.这个力厂的反作用力作用在通电导线上

D.这个力厂的反作用力作用在蹄形磁铁上

19.有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部,如图所

示。小磁针的指向错误的是（）

A.aB.bC.cD.d

20.下列四副图中，闭合线圈能产生感应电流的是（）

21.2017年10月10日，中国科学院国家天文台宣布，科学家利用被誉为

“天眼”的世界最大单口径射电望远镜一500米口径球面射电望远镜

（FAST）探测到数十个优质脉冲星候选体，其中两颗已通过国际认证。

这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。脉冲星是中

子星的一种，为会发出周期性脉冲信号的星体。与地球相似，脉冲星也在

自转着，并且有磁场，其周围的磁感线分布如图所示。脉冲是脉冲星的高

速自转而形成的，只能沿着磁轴方向从两个磁极区辐射出来；脉冲星每自

转一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲。结合上述材料，下列说法正确

的是（）

A.脉冲信号属于电磁波B.脉冲星的磁轴与自转轴重合

C.脉冲的周期等于脉冲星的自转周期D.所有的中子星都可以

发出脉冲信号

22.如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度综=0.8T,

磁场有明显的圆形边界，圆心为半径为1.0cm。现在纸面内先后放上

A、&C三个圆绝缘圈，圆心均在。处，A绝缘圈半径为1.0cm；B绝缘圈

半径为2.0cm；C绝缘圈半径为0.5cm0（已知兀取3.14）

XXXX

/XXXXXx\

XXx・0XX

\XXXXXx/

\XXXX/

(1)若磁场方向不变，在磁感应强度减为0.4T的过程中，A绝缘圈和8

绝缘圈中磁通量各改变多少？

(2)若磁感应强度大小不变，在磁场方向转过30°角的过程中，C绝缘

圈中的磁通量改变多少？

23.如图所示，将半径分别为%=10cm、R乙=I5cm的单匝圆形线圈甲、乙放在

水平面上，其中两线圈为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感

应强度为g=0.8T的匀强磁场。贝IJ：(计算结果均保留3位有效数字)

(1)若磁场的磁感应强度减小到员=0.41\则穿过两线圈的磁通量的变化

量分别为多少？

(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成30。

角，则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少？

(3)若保持匀强磁场不变，将线圈乙转过180。角，则穿过线圈乙的磁通

量的变化量为多少？

参考答案

1.答案：B

解析：本题疑难点是小圆环在A环内外部分的磁场强弱不同。根据安培定

则可知整个4环上的电流在其内部的磁场均向里，磁场在B环内左半圆环

向里、右半圆环向外，则小圆环8在A环内部分的磁场比外部强，应用磁

通量概念可知小圆环8在A环内部分的磁通量（向里）大于环外部分的磁

通量（向外），总体表现A环内的磁通量，选项B对。

2.答案：A

解析：画出垂直于金属管线方向的截面圆，根据右手螺旋定则和所画图像

知，磁场最强的点。即为地面距离管线最近的点，画出截面圆与垂直于

所的直线的两个交点位置/人。，由题意可知所过4点垂直于圆面，所以金

属管线与EF平行，根据几何关系可得深度为：，则选项A正确。

3.答案：B

解析：所加磁场的磁感应强度反与待测电流在中心。处产生的磁感应强度

为的关系如图所示，则有8°=8,tana,A错误；由题意可知稣=*9，解得

r

誓tana,B正确；仅改变电流方向，环形电流产生的磁场的磁感应强

度方向改变，小磁针转向发生变化，c错误；仅改变电流大小，环形电流

产生的磁场的磁感应强度方向不变，大小改变，合场强不可能与线圈平面

垂直，小磁针也不可能垂直于线圈平面，D错误。

4答案:B

解析：电磁波从发射到接收，通过的距离是雷达到目标距离的双倍，从题

图中可以看出，两个尖形波间隔为10个小格，即全程的时间为1x1。%,

单程的时间为0.5x10“s,由v=，得s=uf=3.0xl()8m/sx0.5xl0"s=15km；该雷达发

出的电磁波的波长ajHOmW.Ocm,B正确。

5.答案：A

解析：由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在通电线圈内,

因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁感

线分布在通电线圈外，所以从C圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿

过，垂直纸面向外的磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，

B圆面的较少，C圆面的较多，但都比垂直纸面向外的少，所以穿过B、C

的磁通量方向应垂直纸面向外，且心＞我。综上可知，A正确，BCD错误。

6.答案：D

解析：线框在磁场中切割磁感线，若线框中的磁通量始终没变，线框中并

不产生感应电流，例如线框从题图所示位置沿垂直纸面方向运动时不产生

感应电流，所以选项A不正确；在题图所示的情况下，磁场的磁感应强度

B的大小发生变化时，线框中的磁通量并不变化，也不产生感应电流，所

以选项B不正确；在题图所示的情况下，线框以〃为轴旋转时，线框中的

磁通量始终为零，不产生感应电流，所以选项c不正确；如果以。。，为轴

旋转，线框在题图所示位置时'，穿过的磁通量为零，但磁通量仍处在变化

过程中，因此线框中仍然有感应电流，所以选项D正确。

7.答案：C

解析：鸽子正是利用体内所含有微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来

帮助它辨别方向的，即其体内所含有微量强磁性物质相当于一个小磁针，

小磁针的N极受力方向就是地球的北极方向，而在鸽子的身上缚一块永磁

体材料后严重干扰了地磁场，使鸽子体内的小磁针N极受力的方向不再是

地球的北极，这样会使鸽子迷失方向，故C正确。

故选C.

8.答案：A

解析：任何物体任何温度均存在热辐射，只是温度越高，辐射的能量越多;

黑体看上去不一定是黑的，黑体若有较强的辐射,看起来还会很明亮，如

炼钢炉口上的小孔；黑体辐射与一般物体不同，黑体辐射电磁波的强度按

波长的分布只依赖于黑体的温度；普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射

的强度按波长分布的公式，并由此开创了物理学的新纪元。故选项BCD

正确，A错误。故选A。

9.答案：B

解析：A、磁感线是为了描述磁场的强弱和方向而假想的曲线，并不客观

存在，故A错误.

B、磁感线切线方向表示磁感应强度的方向，故B正确.

C、磁感线可以是直线，也可以是曲线，比如通电导线的磁场磁感线是圆,

故C错误.

D、磁感线的疏密程度来描表示磁感应强度的大小，沿着磁感线方向，磁

感线不一定越来越疏，所以磁感应强度不一定越来越小.故D错误.

故选：B.

10.答案：A

解析：根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住

导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向左端，即螺旋管的左端为N极,

右端为S极。磁体外磁场的方向从N极指向S极，所以A点的磁场方向

向右，故A正确，BCD错误。

故选：A

11.答案：D

解析：A、当平面与磁场平行时一，穿过某一个面的磁通量为零，但磁感强

度不为零.故A错误.

B、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感强度不一定越大，也有

可能这个平面在磁场垂直方向投影面积大.故B错误.

C、穿过垂直于磁感强度方向的某面积的磁感线条数等于磁通量，而穿

过垂直于磁感强度方向的某单位面积的磁感线条数才等于磁感强度.故C

错误.

D、当平面跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过这个平面，则穿过这个

面的磁通量必为零.故D正确.

故选D

12.答案：B

解析：由题，通电直导线产生稳定的磁场，离导线越远磁场越弱，磁感线

越疏，则当线框远离通电导线时一，穿过线框的磁感线的条数越来越少，磁

通量将逐渐减小。

故选：B.

13.答案:C

解析：电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合

线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流；

故选：C.

14.答案：C

解析：空中，红外线、紫外线和X射线的波长由长到短排列顺序正确的是:

红外线、紫外线、x射线。故。正确。

故选：C

15.答案：D

解析：电磁波在真空中的传播速度为3x108m/s,与频率无关，选项A正确;

由麦克斯韦电磁场理论可知，选项B正确；变化的电场和磁场相互激发，

且相互垂直，形成的电磁波的传播方向与电场方向和磁场方向均垂直，选

项C正确；电磁波可以通过电缆、光缆传输，选项D错误。

16.答案：D

解析：由题图可知，水汽对红外辐射吸收率最低的波长范围是8：13岬，

二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5：13即，综上可知，选Do

17.答案：ABD

解析：A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁

偏角；故A正确；

B.磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，

故3正确；

C.磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，

组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C

错误；

D.根据磁极间的相互作用可知，在地面上放置一个小磁针，静止时小磁针

的南极指向地磁场的北极，故。正确。

故选：ABD.

18.答案：AD

解析：这个力是通过磁场产生的,故A正确;产生磁场的物体就是施力物体.

蹄形磁铁是产生这个磁场的物体,力尸的反作用力作用在施力物体上，即作

用在蹄形磁铁上，故B、C错误,D正确.

19.答案：ABC

解析：根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平

向右,小磁针c位置不对;上方水平向左，小磁针d位置正确;左侧水平向右,a

位置不对;内部水平向右,b位置不对，故ABC错误,D正确.

20.答案：AD

解析：闭合线圈中产生感应电流的条件是：回路中的磁通量发生变化。磁

通量发生变化有两种办法：磁感应强度变化或回路的有效面积发生变化。

A、线圈以垂直于磁场方向的轴转动时回路的有效面积发生变化，磁通量

发生变化，可以产生感应电流，故A正确；

B、线圈平行于磁场方向运动时，回路的有效面积未发生变化，磁通量不

变，没有感应电流，故B错误；

C、线圈沿垂直磁感线方向运动回路的有效面积未发生变化，磁通量不变,

没有感应电流，故C错误；

D、线圈从磁场中拉出的过程中穿过线圈的磁通量减小，则能产生感应电

流，故D正确；

21.答案：AC

解析：脉冲信号属于电磁波，可以在真空中传播，故A正确；根据题图可

知脉冲星的磁轴与自转轴并不重合，故B错误；根据题意，脉冲星每自转

一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲，则可得脉冲的周期等于脉冲星的

自转周期，故C正确；根据题中信息，脉冲星是中子星的一种，为会发出

周期性脉冲信号的星体，说明并不是所有的中子星都可以发出脉冲信号，

故D错误。

22.答案：（I）1.256x10^*Wb；1.256x10"Wb

（2）8.4x10-6Wb

解